JPH0197805A - 自動車用車高センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車用車高センサに関するものである。

従来の技術 車輪支持部材とその上方の車体部材間に油圧ラムよりな
る車高調整機構を設けると共に、該車輪支持部材の上下
動に連動して上下スライドする可動接点と車体部材に固
定された上下２個の固定接点とからなる車高検出スイッ
チの信号によって上記油圧ラムへの油の供給および排出
を行わせ、車高を一定に保つようにした自動車の車高調
整装置は既に開発され公開されている（例えば特公昭４
７−１３３２７号公報参照）。

又発光素子と受光素子とを対向させた所謂フォトカプラ
を用い、その間にシャッタを設け、該シャッタを車体部
材に対する車輪支持部材の上下方向変位に連動して移動
させるよう構成し、光の透過、遮断から車体部材に対す
る車輪支持部材の上下方向変位即ち車高を検出するよう
にした光学式車高センサも既に開発されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように車輪支持部材の上下動に連動して上下スラ
イドする可動接点と車体部材に固定された上下２個の固
定接点とからなる所謂接触式の車高検出スイッチでは塵
、埃等の影響を受けやすく耐久性に問題があり、又その
ような問題を回避するために考えられたフォトカプラを
用いた光学式車高センサにあっては非接触式のため前記
の接触式のような耐久性上の問題はないにしてもフォト
カプラの数に相当する特定の位置しか検出できず連続的
に車高を計測することができないと言う問題を有する。

本発明はこれらの問題に対処することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は、所定長さの受光面を有し該受光面に入射され
る入射光位置を検出できる１次元位置検出素子と、該１
次元位置検出素子の所定長さの受光面の全面にわたりほ
ぼ平行な光線を照射できる光源と、上記光源と受光面と
の間に位置し光源からの光線のうち一部を透過させるス
リットをもったスリット付きシャッタとから車高センサ
を構成すると共に、上記光源と１次元位置検出素子を組
合わせたものおよびスリ；ト付きシャッタのうちいずれ
か一方を車体部材に固着し、他方を車輪支持部材の車体
部材に対する上下方向変位に連動して移動するよう構成
した自動車用車高センサにおいて、上記スリット付きシ
ャッタのスリットを、該スリット付きシャッタの相対的
移動方向に対しほぼ直交するよう配置された上記１次元
位置検出素子の受光面に対し、上記スリット付きシャッ
タの相対的移動に伴い該受光面の一端部から他端部にか
けて繰り返し対向位置するよう上記移動方向に対し斜め
に配置された複数個のスリットとすると共に、該スリッ
トのいずれの帯域が受光面に対向位置しているかを示す
帯域検出機構を設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 上記により、１次元位置検出素子の受光面の長さに相当
する連続的に計測できる車高の変化量を２倍或はそれ以
上に拡大することができる。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図および第２図（４）、（０）は本発明に用いられ
る光学的位置センサの基本的な一構成例を示すもので、
ｌは発光ダイオード素子ＬＥＤのような発光素子１ａお
よび該発光素子１ａから発せられる発散光線を平行光線
とするコリメータレンズｉｂとからなる光源、２は角形
のスリット付きシャッタ、３はシリコンフォトダイオー
ドを応用した光の入射位置を検出する１次元位置検出素
子で、上記光源ｌから発せられスリット付きシャッタ２
の角形のスリット２ａを通過した平行光線が１次元位置
検出素子３に入射するよう構成されている。

上記１次元位置検出素子３は、入射光により発生した光
電流が該入射光位置と該１次元位置検出素子３の両端部
に設けられた電極までの距離に反比例して分割されるよ
う構成されているので、演算回路４を用いて各電極から
取り出される光電流ＩＩ、Ｉ２の和と差を取ることによ
り上記入射光位置を求めることができる。

尚上記入射光位置の計算は入射光エネルギ（即ち明るさ
）の影響を原則的には受けないが、スリットの幅を狭く
し分解能を上げようとする場合には均一照度の方が望ま
しい。

上記により、スリット付きシャッタ２が第２図（イ）に
示す位置から第２図（ａ）に示す位置まで移動しそれに
つれて角形のスリット２ａが１次元位置検出素子３の中
央を越えて下側に対向する位置に到達すると、該１次元
位置検出素子３への入射光位置の移動により内電極から
取り出される光電流ＩＩおよびＩ２の大小関係は逆転す
るが上記光電流工１および工２の演算回路４による演算
により入射光位置の移動量即ち光源ｌおよび１次元位置
検出素子３の位置に対するスリット付きシャッタ２の移
動量を連続的に求めることができる。

上記において光源ｌと１次元位置検出素子３を組合わせ
たものを車体部材に取付け、スリット付きシャッタ２を
車輪支持部材の車体部材に対する上下方向変位に連動し
て移動するよう構成すれば車輪支持部材の車体部材に対
する上下方向変位即ち車高の変化を連続的に計測するこ
とができるが、計測できる車高の変化量は１次元位置検
出素子２の長平方向の長さ以上にはできないと言う制約
条件が存在する。

そこで本発明は第３図（４）、（＋１）、（ハ）および
第４図に示すように、光源１と１次元位置検出素子３の
受光面との間に位置し該光源１からの光線のうち一部を
透過させるスリットをもったスリット付きシャッタ５の
該スリットを、スリット付きシャッタ５の相対的移動方
向に対しほぼ直交するよう配置された１次元位置検出素
子３の受光面に対し、上記スリット付きシャッタ５の相
対的移動に伴ない該受光面の一端部から他端部にかけて
繰り返し対向位置するよう上記移動方向に対し斜めに配
置された複数個（例えば２個のくの字状）のスリッ）５
ａ、５ｂとすると共に、該スリッ）５ａ、５ｂのいずれ
かの帯域が受光面に対向位置しているかを示す帯域検出
機構６を設けたことを特徴とするものである。

上記帯域検出機構６は、発光素子と受光素子とを対向さ
せて一体に形成したフォトインタラプタ７と、該フォト
インタラプタ７の発光素子と受光素子との間に位置する
上記スリット付きシャッタ５に設けられ、上記１次元位
置検出素子３の受光面がスリット付きシャッタ５に設け
られた複数個のスリッ）５ａ、５ｂのうちいずれの帯域
に対向位置しているかを発光素子からの光線の透過或は
遮断により表示する直線状スリット５Ｃとから構成され
ている。

即ち第３図（イ）に示すようにスリット付きシャッタ５
の“〈”の字状に形成されたスリットの上半分５ａが１
次元位置検出素子３の受光面に対向位置し該受光面への
入射光位置が上記スリット５ａの左端よりｘｌの距離に
あると判定したときフォトインタラプタ７はスリット付
きシャッタ５により遮断されて出力を発しないのに対し
、第３図（ｒｌ）に示すようにスリット付きシャッタ５
が上方に移動し“〈”の字状に形成されたスリットの下
半分５ｂが受光面に対向位置し該受光面への入射光位置
が上記スリット５ｂの左端より前記と同様にＸＩの距離
にあると判定したときはフォトインタラプタ７はスリッ
ト付きシャッタ５に設けられた直線状スリット５Ｃを透
過する光線により出力を発するので、第３図（ハ）に示
すようにフォトインタラプタ７からの出力の有無により
１次元位置検出素子３の受光面への入射光位置が“く”
の字状スリットの上半分５ａであるか下半分５ｂである
かを判定でき、１次元位置検出素子３の受光面の長さに
相当する計測できる車高の変化量を２倍に拡大できる。

８は１次元位置検出素子３から得られた入射光位置ｘ１
およびフォトインタラプタ７の出力の有無によりスリッ
ト付きシャッタ５の移動位置−ａ、＋ａを演算する演算
回路である。

尚第５図（イ）に示すようにスリット付きシャッタ９の
移動方向に対し斜めに配置されたスリットを４個９ａ、
９ｂ、９ｃ、９ｄにしたときは、第５図（０）に示すよ
うにフォトインタラプタｌＯの発光素子と受光素子との
組合わせを２個にすると共にスリット付きシャッタ９に
設けられる直線状スリブ）９ｅの形状を例えば第５図（
イ）に示した形状とすることにより、フォトインタラプ
タｌＯの左右いずれの受光素子１０ａ、ｌＯｂからも出
力が発せられないときは最上段のスリブ）９ａが１次元
位置検出素子３の受光面と対向位置していることを表示
し、右側の受光素子１０ａのみ出力が発せられていると
きは第２段目のスリブ）９ｂが受光面と対向位置してい
ることを表示し１両方の受光素子１０ａ、１０ｂから出
力が発せられているときは第３段目のスリブ）９ｃが受
光面と対向位置していることを表示し、左側の受光素子
ｌＯｂからのみ出力が発せられているときは第４段目の
スリブ）９ｄが受光面と対向位置していることを表示す
ることになるので、フォトインタラプタ１０の発光素子
と受光素子の組合せの数をｎとしたとき、計測できる車
高の変化量を２ｎ倍（上記の例においては２２＝４倍）
とすることができるが、この場合は１次元位置検出素子
３の受光面に対し斜めに配置されるスリットの数を２ｎ
個としなければならないことは言うまでもない。

又第５図（ハ）に示すようにスリット付きシ＋　”／夕
９のスリット９ａ、９ｂ、９ｃ。

９ｄを“く”の字形を２個連続した形にしても同じ機能
を果し得る。

尚帯域検出機構としては上記のフォトインタラプタの他
に接触式或は永久磁石とリードスイッチとの組合せによ
る磁気センサなど任意のものを用いることができる。又
上記実施例では車輪支持部材の車体部材に対する上下方
向変位をスリット付きシャッタの直線運動に変換した例
を述べたが回転運動に変換してもよいことは言うまでも
ない。

発明の効果 上記のように本発明によれば、所定長さの受光面を有し
該受光面に入射される入射光位置を検出できる１次元位
置検出素子の該入射光位置を、車輪支持部材の車体部材
に対する上下方向変位に連動して移動するスリット付き
シャッタのスリットを透過する光線によって変化させ、
車高の変化を連続的に検出し得るようにした自動車用車
高センサにおいて、上記スリット付きシャッタのスリッ
トを、該スリット付きシャッタの相対的移動方向に対し
ほぼ直交するよう配置された上記１次元位置検出素子の
受光面に対し、上記スリット付きシャッタの相対的移動
に伴い該受光面の一端部から他端部にかけて繰り返し対
向位置するよう上記移動方向に対し斜めに配置された複
数個のスリットとすると共に。

該スリットのいずれの帯域が受光面に対向位置している
かを示す帯域検出機構を設けたことにより、１次元位置
検出素子の受光面の長さで決まる連続的に計測し得る車
高の変化量を２倍或はそれ以上に拡大することができる
もので、構成の簡単なることと相俟って実用上多大の効
果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の実施例を示すもので、第１図および第２
図（イ）、（ａ）は本発明に用いられる光学式位置セン
サの基本的な一構成例図、第３図（４）　、　（ｏ）は
スリット付きシャッタの移動に伴う該スリット付きシャ
ッタと１次元位置検出素子、フォトインタラプタとの相
対的位置関係を示す平面図と側面図、第３図（ハ）はス
リット付きシャッタの変位に伴なう１次元位置検出素子
およびフォトインタラプタの出力の変化状況を示す特性
図、第４図は本発明の一実施例を示す説明図、第５図（
４）、（０）はそれぞれ１次元位置検出素子、フォトイ
ンタラプタとスリット付きシャッタとの関係位置を示す
平面図および側面図、第５図（ハ）は第５図（イ）に対
する他の実施例を示す図である。 ｌ・・・光源、２，５．９・・・スリット付きシャッタ
、３・・・１次元位置検出素子、４，８・・・演算回路
、６・・・帯域検出機構、７．１０・・・フォトインタ
ラプタ。 以　　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、所定長さの受光面を有し該受光面に入射される
   入射光位置を検出できる１次元位置検出素子と、該１次
   元位置検出素子の所定長さの受光面の全面にわたりほぼ
   平行な光線を照射できる光源と、上記光源と受光面との
   間に位置し光源からの光線のうち一部を透過させるスリ
   ットをもったスリット付きシャッタとから車高センサを
   構成すると共に、上記光源と１次元位置検出素子を組合
   わせたものおよびスリット付きシャッタのうちいずれか
   一方を車体部材に固着し、他方を車輪支持部材の車体部
   材に対する上下方向変位に連動して移動するよう構成し
   た自動車用車高センサにおいて、上記スリット付きシャ
   ッタのスリット を、該スリット付きシャッタの相対的移動方向に対しほ
   ぼ直交するよう配置された上記 １次元位置検出素子の受光面に対し、上記スリット付き
   シャッタの相対的移動に伴い該受光面の一端部から他端
   部にかけて繰り返し対向位置するよう上記移動方向に対
   し斜めに配置された複数個のスリットとすると共に、該
   スリットのいずれの帯域が受光面に対向位置しているか
   を示す帯域検出機構を設けたことを特徴とする自動車用
   車高センサ。
2. （２）、帯域検出機構は、発光素子と受光素子とを対向
   させて一体に形成したフォトインタラプタと、該フォト
   インタラプタの発光素子と受光素子との間に位置する上
   記スリット付き シャッタに設けられ、上記１次元位置検出素子の受光面
   がスリット付きシャッタに設けられている複数個のスリ
   ットのうちいずれの帯域に対向位置しているかを発光素
   子からの光線の透過或は遮断により表示するスリットと
   から構成される特許請求の範囲第１項に記載の自動車用
   車高センサ。